開管柱毛細管電色譜分離苯系物

　　毛細管電色譜( capillary electro chromatography,簡稱CEC)是在毛細管電泳(CE )技術不斷發展和高效液相色譜(HPLC )理論日益完善的基礎上發展起來的一種具有CE和HPLC 雙重分離性能的分離分析方法.毛細管電色譜分離是在毛細管兩端施加高電壓,電滲流驅動流動相經過色譜分離柱,同時,帶電溶質基于其質荷比在流動相中遷移,使中性和帶電樣品中的各組分根據其在色譜固定相和流動相間的吸附,分配平衡常數的差異及本身電泳淌度的差異得以分離.毛細管電色譜不但具有毛細管電泳的高柱效, 還具有高效液相色譜的高選擇性; 既可分離帶電物質又可分離中性物質,形成了自己獨特的高效,微量,快捷的特點,開辟了高效微分離技術的新途徑.依照固定相在管內的存在形式,可分為填充柱電色譜(pCEC), 開管柱電色譜(OT-CEC)和連續床毛細管電色譜.毛細管電色譜開管柱主要通過涂布,鍵合和溶膠凝膠等方法在柱內壁制備薄層固定相.開管柱避免了繁瑣的顆粒填充過程,也免去了制備塞子所以制備過程簡單,并且毛細管電色譜開管柱在生物樣品的分離,手性體的拆分等方面獲得了應用.

　　二,實驗部分

　　2.1 儀器和試劑

　　毛細管電泳系統;150cm石英毛細管;電熱鼓風干燥箱;超聲波;PH計;

　　氫氧化鈉,鹽酸,甲醇,十八烷基三甲氧基硅烷(C18-TMOS),無水甲苯,磷酸氫二鈉,磷酸

　　2.2 開管柱的制備

　　2.2.1 毛細管的預處理

　　毛細管依次用1mol/L氫氧化鈉,二次蒸餾水,1mol/L鹽酸,二次蒸餾水,依次各沖洗2h,再接入氣相色譜爐中,在 110℃通氮氣干燥6h.

　　2.2.2 鍵合液的制備

　　稱取1g十八烷基三甲氧基硅烷(C18-TMOS)和無水甲苯(預先經過干燥處理)4g充分混合后,轉移到注射器中,并用生料帶纏好,防止塑料被甲苯腐蝕.

　　2.2.3 毛細管的鍵合

　　通過壓力把鍵合液引入預處理過的毛細管中, 30min后,兩端用硅橡膠封口, 再將毛細管置入干燥箱中,于120℃反應10h.冷卻后取出,截掉封口段.

　　2.2.4毛細管的二次鍵合和后處理

　　制備好的OT-CEC柱,運行前依次用無水甲苯,甲醇沖洗2h.截取50cm,剩余段再通入鍵合液,同上步,烘箱中反應10h后取出,同樣處理.

　　2.3 流動相的制備

　　分別配制甲醇含量為30%,40%,50% ,60%,70%和PH為6,7,8,9的流動相.用磷酸氫二鈉和磷酸調節PH,作為緩沖溶液,濃度為10mmol/L.

　　具體方法是:量取所需量的甲醇,并稱一定量的磷酸氫二鈉,加水到48ml,滴加磷酸用PH計調節到所需PH值,然后定容到50ml.

　　2.4 電色譜實驗

　　把制備好的開管毛細管電色譜柱去除約2mm的毛細管外壁高聚物涂層作為檢測窗,接入電泳儀.實驗前用緩沖液平衡毛細管柱2小時,并加壓平衡30min.所用的緩沖液使用前都要經過超聲波脫氣5min.

　　先用硫脲,虹吸進樣2s,電壓為20kV.(附圖1)

　　然后依次進甲苯,萘,聯苯,蒽的單一樣,記錄出峰的時間.(附圖3)

　　最后進混合樣.

　　圖1:70%

　　圖2: 50%

　　圖3:30%

　　三 ,結果與討論

　　3.1 分離時間

　　3.1.1 電壓 分離時間隨電壓增大而變短.實驗開始電壓為18KV,分離時間過長.將其調為20KV后,分離時間變短.

　　3.1.2 PH值 將PH值適度增大,分離時間變短.毛細管內表面為硅羥基,硅羥基的等電點為PH=1.5左右,若流動相PH值大于其等電點,則硅羥基電離,毛細管內表面帶負電荷.PH增大,將有更多的十八烷基三甲氧基硅烷水解,從而使固定相對樣品作用力減小,分離時間變短.

　　3.1.3 甲醇的濃度 隨著甲醇濃度的減小,分離時間變短.由于流動相極性隨甲醇濃度增大而減小,因此甲醇的存在會使分離時間變短.然而另一方面,甲醇抑制了硅羥基的電離,從而使毛細管表面電荷減少,進而減小了電滲流,使分離時間變長.后者的影響要大些,因此甲醇濃度對分離時間的影響整體表現為隨著甲醇濃度的減小,分離時間變短.

　　3.2 分離度

　　3.2.1 PH值 PH增大,將有更多的十八烷基三甲氧基硅烷水解,從而使固定相對樣品作用力減小,從而使分離度減小.

　　3.2.2 甲醇濃度 理論上,甲醇濃度越高 ,分離效果越好.因為當分離非極性混合樣時,流動相極性越小,與樣品間作用力越強,從而分離效果好.但是實驗中發現,甲醇濃度太大卻分不開,當使用30% 甲醇的時候,分離效果很好.可能是因為甲醇抑制了硅羥基的電離,從而使毛細管表面電荷減少,致使分離效果變差.

　　3.3 前處理

　　毛細管依次用1mol/L氫氧化鈉,二次蒸餾水,1mol/L鹽酸,二次蒸餾水沖洗.作用是清潔毛細管內表面. 制備好的OT-CEC柱,運行前依次用無水甲苯,甲醇沖洗2h.用無水甲苯洗是為了沖掉未反應的十八烷基三甲氧基硅烷,而用甲醇洗是為了沖掉甲苯.

　　毛細管鍵合過程中要注意檢查毛細管是否被堵住,如果堵住,需重新開始實驗.